| 초록 |
수소는 지금의 석유 자원을 대체할 수 있는 친환경적인 차세대 에너지원으로 여겨진다. 최근 수소경제의 흐름에 따라, 국가적으로 수소를 보다 친환경적인 방법으로 생산하는 데 박차를 가하고 있다. 그 중 물 전기분해는 재생에너지원(태양광, 수력)과 연계되어 물을 전해하여 대량의 수소를 제조할 수 있다. 따라서, 물 전기분해는 효율적인 에너지 저장/변환 기술로 이용할 수 있는 매력적인 방법이다. 물 전기분해 반응의 반쪽 반응인 산소발생반응(OER)은 수소제조를 위해 반드시 고려해야 할 공정으로, 수소 생성효율과 밀접한 관련이 있다. 또한, 물 전해에 필요 전압의 상당 부분이 OER에서 발생한다. 따라서 이 연구에서는 OER의 과전압을 낮추고 에너지 변환 효율을 향상시키기 위한 금속 산화물 전극촉매를 제시하였다. 스피넬 구조의 Mn3O4, Fe3O4를 합성하였고, Mn과 Fe의 이종금속 시너지를 위해 MnFe2O4, Mn2Fe2O4가 준비되었다. 전극의 전도성을 높이고자, 다공성 Ni foam 상에 코팅하여 OER을 수행하였다. 실험결과, MnFe2O4/NF 촉매가 가장 낮은 과전압(310 mV)과 95% 이상의 높은 Faradaic 효율을 보였다. |
